流水線及庫存設計

1、十、流水線的組織設計單一品種流水線又稱為不變流水線， 是指只生產(chǎn)一種產(chǎn)品， 品種是固定不變 的，且流水線上的設備有足夠的工作負荷。因此，它一般適用于大量生產(chǎn)類型。 根據(jù)已知條件可知， 待布置的變速箱生產(chǎn)廠產(chǎn)品品種單一， 產(chǎn)量較大， 其年產(chǎn)量 為 55000 臺，屬于大批量生產(chǎn)， 適合于按產(chǎn)品原則布置， 宜采用流水線的組織形 式。單一品種流水線組織設計的內(nèi)容 （一）單一品種流水線組織設計的一般內(nèi)容有： 確定流水線的生產(chǎn)節(jié)拍； 確定車間工作班制； 進行流水線平衡及工作地（設備）需要量（工作地數(shù)量）； 確定流水線的工人需要量，合理地配備人數(shù)； 計算傳送帶速度，選擇合理的運輸工具； 流水線生產(chǎn)的平面布

2、置；（二）單一品種流水線組織設計的一般步驟 單一品種流水線的組織設計可以分七個步驟來說明它的設計方法。1計算流水線的節(jié)拍 流水線、自動化流水線的節(jié)拍就是順序生產(chǎn)兩件相同制品之間的時間間隔，生產(chǎn)節(jié)拍又稱客戶需求周期、產(chǎn)距時間，是指在一定時間長度內(nèi)，總有效 生產(chǎn)時間與客戶需求數(shù)量的比值， 是客戶需求一件產(chǎn)品的市場必要時間。 它 表明了流水線生產(chǎn)率的高低，是流水線最重要的工作參數(shù)。其計算公式如下： r=F/N其中： r 流水線的節(jié)拍 （ 分件）；F計劃期內(nèi)有效工作時間（分）;N計劃期的產(chǎn)品產(chǎn)量（件）。這里：F= FOX K, F0計劃期內(nèi)有效工作時間（分）,K時間利用系數(shù)。 確定系數(shù) K 時要考慮這

3、樣幾個因素：設備修理、調(diào)整、更換模具的時間，工 人休息的時間。一般K取0.90.96。當車間工作班采用兩班制時 K取0.95 , 則 F 為：F= FOX K= 300X 2X 8X 0. 95 X 60= 273600（分）（每月采用 25天制） 計劃期的產(chǎn)品產(chǎn)量N.除應根據(jù)生產(chǎn)大綱規(guī)定的出產(chǎn)量計算外，還應考慮生 產(chǎn)中不可避免的廢品和備品的數(shù)量。 因為我們生產(chǎn)計劃為 55000 臺/ 年,預計 200 臺的不合格品，產(chǎn)品不合格率為 3.6 %。，則總的生產(chǎn)數(shù)量為55200臺。則生產(chǎn)節(jié) 拍為 r = F/N= 273600/55200= 4.96 分/ 臺當生產(chǎn)線、生產(chǎn)線制造上加工的零件小，

4、節(jié)拍只有幾秒或幾十秒時， 零件就 要采用成批運輸， 此時順序生產(chǎn)兩批同樣制品之間的時間間隔稱為節(jié)奏， 它等于 節(jié)拍與運輸批量的乘積。 流水線采取按批運輸在制品時， 如果批量較大， 雖然可 以簡化運輸工作， 但流水線的在制品占用量卻要隨之增大。 所以對勞動量大、 制 件重量大、價值高的產(chǎn)品應采用較小的運輸批量；反之，則應擴大運輸?shù)呐俊?但是我們的生產(chǎn)節(jié)拍較大，所以不宜采用成批的運輸方式進行生產(chǎn)。2. 確定工作班制由以上計算可知我們應該采用兩班制。3進行流水線平衡工作地數(shù)量及計算工人需要量，合理配備工人流水線的節(jié)拍確定以后，要根據(jù)節(jié)拍來調(diào)節(jié)工藝過程，使各道工序的時間與 流水線的節(jié)拍相等或成整數(shù)倍

5、比例關(guān)系，這個工作稱為工序同期化。工序同期化 是組織流水線的必要條件，也是提高設備負荷和勞動生產(chǎn)率、縮短生產(chǎn)周期的重 要方法。進行工序同期化的措施有： 提高設備的生產(chǎn)效率?？梢酝ㄟ^改裝設備、改變設備型號、同時加工幾 個制件來提高生產(chǎn)效率； 改進工藝裝備。采用快速安裝卡具、模具，減少裝夾零件的輔助時間； 改進工作地布置與操作方法，減少輔助作業(yè)時間； 提高工人的工作熟練程度和效率； 詳細地進行工序的合并與分解。首先將工序分成幾部分，然后根據(jù)節(jié)拍重新組合工序，以達到同期化的要求， 這是裝配工序同期化的主要方法。工序同期化以后，可以根據(jù)新確定的工序時間來計算各道工序的設備需要量 （工作地數(shù)量）一般來說

6、，計算出的設備數(shù)不是整數(shù)，所取的設備數(shù)為大于計算 數(shù)的鄰近整數(shù)。若某設備的負荷較大，就應轉(zhuǎn)移部分工序到其它設備上或增加工作時間來減少設備的負荷。以下是工廠自制的六種零件的工藝過程：294235188184材料需要量:所需人數(shù):大原鍛80機工齒材造加段輪料工工段33480材料需要量:294235執(zhí)八、處理工段188188184所需人數(shù)：4333材料需要量:所需人數(shù):2481981881881843333材料需要量：384384230184所需人數(shù)：53由以上的零件加工工藝過程可知，按產(chǎn)品布置的原則我們可以設計1條生產(chǎn) 流水線。由年生產(chǎn)計劃可知：年產(chǎn)量 55200臺，則月生產(chǎn)計劃為4600臺，則每

7、天生 產(chǎn)為184臺。由每天最終所需的半成品數(shù)量再根據(jù)工序材料的利用率倒推出上一工序的 需要量，再由每一工序的需要量和生產(chǎn)節(jié)拍計算出每一工序的工人數(shù)量。由以上的工藝過程圖可知每一工序的所需工作地數(shù)量和每一工段所需總?cè)?數(shù)（由材料所需量和生產(chǎn)節(jié)拍確定）表19各工段所需表工段名稱所需工作地數(shù)量所需工人數(shù)鑄造工段28+5= 13機加工工段56+3+3+6+6= 24精密工段36+6+3= 15熱處理工段23+6= 9鍛造工段14另外每種產(chǎn)品每班次外加一人檢驗產(chǎn)品入庫，則每天所需總的檢驗員 6X2 二12;原材料庫應配備4人用于發(fā)放材料，則原材料庫所需工人數(shù) 4X 2二8;半 成品庫應配備4接收半成品入

8、庫和出庫工作，則半成品庫所需工人數(shù) 4X2 = 8; 則暫時每天所需工人數(shù)是：13+24+15+9+12+10+8+= 99人4 流水線上傳送帶的速度與長度的計算傳送帶運行的速度（V）可由下式求得：V=s/r（米/分）式中s表產(chǎn)品間隔長度。由上式可知節(jié)拍r為定值時，產(chǎn)品間隔長度s越大， 傳送帶運行速度越大；s越小，V亦越小。產(chǎn)品間隔長度的選取要根據(jù)具體情況來確定，其最小限度為 0.70.8米， 為照顧其它原因，還要給予附加的寬裕長度。則根據(jù)我們廠房的具體地形和工件 的特點，我們假設s = 4,則V= 4/5 = 0.8 （米/分）5.流水線平面布置設計流水線的平面設計應當保證零件的運輸路線最短

9、，生產(chǎn)工人操作方便，輔助服務部門工作便利，最有效地利用生產(chǎn)面積，并考慮流水線之間的相互銜接。為 滿足這些要求，在流水線平面布置時應考慮流水線的形式、 流水線內(nèi)工作地的排 列方法等問題。生產(chǎn)流水線、自動化流水線的形狀有直線形、直角形、開口形、環(huán)形等流水線內(nèi)工作地的排列要符合工藝路線，當工序具有兩個以上工作地時，要考慮同一工序工作地的排列方法。一般當有兩個或兩個以上偶數(shù)個同類工作地 時，要考慮采用雙列布置，將它們分列在運輸路線的兩例。但當一個工人看管多 臺設備時，要考慮使工人移動的距離盡可能短。流水線的位置涉及到各條流水線間的相互關(guān)系，要根據(jù)加工部件裝配所要求 的順序排列，整體布置要認真考慮物料流

10、向問題， 從而縮短路線，減少運輸工作 量。總之，要注意合理地、科學地進行流水生產(chǎn)過程空間組織。鍛造工段機加工工段熱處理工圖12流水線平面布置圖企業(yè)應根據(jù)本身的實際情況進行單一品種流水線設計， 所設計的流水線應符 合企業(yè)的生產(chǎn)要求，能給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。 否則，就必須對流水線進行 適當?shù)恼{(diào)整、重新設計或直接淘汰。圖14工作地平面布置圖鑄造工段臺精密工段臺冷作工機加工工段原材料庫小作工円吊盹工作臺厶臺=_-T亍臺cp b 作屮® J工機加工工段臺電作工半成品庫鍛造工段熱處理工段4mC傳送帶操作人員工作臺U 臥式JP銑床)-鉆床'I十二、倉庫設計（可根據(jù)實際情況做，沒必要照著

11、抄，因為這份設計也存在明顯問題）（一）、倉庫儲存策略1、儲存方式?jīng)Q策儲存方式是對貨物入庫分配貨位規(guī)則的規(guī)定，一般有五種：隨機存儲原則，分類存儲原則，COI（Cubepefofderindex）原則，分級儲存原則和混合存儲原則。其中，COI原則是用商品接收發(fā)出的數(shù)量總和與其儲存空間的比值，比值大的商品靠近入、出庫的地方。存儲原則的選擇會影響商品入庫、出庫的效率和倉庫庫容的利用率。對于不同的倉庫， 應根據(jù)具體需要來綜合選擇存儲方式。在本廠中，如半成品庫，其由于工廠自制有 6種零部件，且變速箱的零部件較多，形狀大小不一，所以就可以采用分類存儲原則。2、倉儲類型決策倉儲系統(tǒng)指的是產(chǎn)品分揀或儲存接收中使

12、用的設備和運作策略的組合。根據(jù)自動化程度的不同，倉儲系統(tǒng)可分為三類：手工倉儲系統(tǒng)（分揀員到產(chǎn)品系統(tǒng)）、自動化倉儲系統(tǒng)（產(chǎn)品到分揀員系統(tǒng)）和自動倉儲系統(tǒng)（使用分揀機器人）。自動倉儲系統(tǒng)是由分揀機器人代替人的勞動，實現(xiàn)倉儲作業(yè)的全面自動化。倉儲類型的選擇可以分解為兩個決策問題：一是以技術(shù)能力考慮倉儲類型；二是從經(jīng)濟角度考慮倉儲類型。我們從工廠生產(chǎn)成本和效益，各倉庫的存儲類型，例如成品庫，其中分類少，重量大， 管理方便，適合運用自動化倉儲系統(tǒng)。而又如變速箱的零部件種類、數(shù)量、大小，自制零部 件生產(chǎn)速度，裝配流程等各方面，充分考慮，半成品庫存里我們選用手工倉儲系統(tǒng)，由分揀員將半成品和產(chǎn)品送到指定位置存

13、放。具體理由有以下幾方面：A、工廠年產(chǎn)量為7萬，屬于大批量生產(chǎn)，原材料采購和零部件生產(chǎn)運輸占用了較多的資金；B、變速箱的裝配部件種類較多，重量大，若用自動倉儲系統(tǒng)則大大提高產(chǎn)品的成本；C、變速箱的零部件生產(chǎn)和成品裝配技術(shù)已經(jīng)成熟，存在較少的技術(shù)問題，所以在倉庫儲存方面采用手工分配作業(yè)，就能達到目標。（二）原材料庫1、設計倉庫通道和庫房通道假設鋼材的單價是10000元It，年需求量是1000t，每次的訂購成本 35000元，存儲成 本是8%分析其經(jīng)濟訂貨批量：2RShC2 1000 35000,10000 8%=296(t)經(jīng)濟訂貨周期：n =: 4n Q 296原材料庫主要擺放鋼材和鑄錠，鋼材

14、與鑄錠在存儲技術(shù)上沒有太大差異，需求量也雷同，因此采用隨機儲存策略。假設貨深為單排，每層放250塊鋼材，每塊鋼材的厚度為 4mm那么每塊鋼材是31.4kg，需要存放10000單位的鋼材，通道寬為 3m,貨物放2層1列。1m3m1m3m2、計算倉庫面積和工作人員數(shù)量A亠 22.1、倉庫面積：S=5*17=85 m2.2、人員數(shù)量確定: n=PK/abP-全年進貨量（噸）;a- 一個工人每班處理物料定額（噸）；b-全年工作天數(shù)（取決于企業(yè)的工作進度表）；K-倉庫材料的貨物處理系數(shù)（2.0-6.0，小數(shù)值用于小工作周期：進貨、發(fā)貨；大數(shù)值用 于完整的工作周期：進貨、分類、換裝、上貨架、組配及發(fā)送）。

15、假設倉庫工作制度為一天 2班，P= 1000噸，a = 3.5噸，b = 300天，K= 4.0，則工作人員 數(shù)量為：n = PK/2ab = 1000 x 4.0/ （2 x 3.5 x 300）= 2 （人）所以，原材料庫只需要 46人管理即可，其中，每一班中23人。主要一人負責車間物料組配及發(fā)送，其余兩人負責管理，如進貨，分類，換裝，上貨架等。3、技術(shù)評價e（H）J（0 J =0.253.1、空缺系數(shù)H的期望值：、 nn 223.2、庫容量損失計道損失容量損通道面積通道損失二+空缺損失1） 通道損失：、總面積 5'2） 空缺損失：空缺損失 =（1-通道損失）*空缺系數(shù)H的期望值=

16、（1-0.6 ） *0.25=0.1庫容量損失=通道損失+空缺損失=0.6+0.1=0.73）倉容利用率R= 1 -庫容量損失系數(shù)=1 - 0.7 = 0.34）倉庫面積利用率倉庫內(nèi)儲存物資面積倉庫有效面積100%100% =11.77%855)轉(zhuǎn)運頻率每年運出量平均庫存量847.92= 1.88（三）半成品庫1、庫存策略半成品庫主要儲存外購件和半成品，外購件主要有墊圈、螺母、螺栓、銷、防松墊片、 軸端蓋圓、通氣器、視孔蓋、墊片、軸承、擋油圈、氈封油圈、鍵、定距環(huán)、密封蓋、可穿 透端蓋、調(diào)整墊片、螺塞、游標尺等等。為了方便管理，將半成品庫里分為兩個區(qū)，一個為自制件的暫存區(qū)，另一個為標準件管理區(qū)

17、。而對于外購件，則又根據(jù)各外購件的重要程度、消耗數(shù)量、價值大小、資金占用等情 況對各外購件進行分類排對，運用不同的管理方法對各外購件進行管理，抓住重點，照顧一般。A類：通氣器、視孔蓋、軸承、定距環(huán)、密封蓋、可穿透端蓋和游標尺；B類：防松墊片、軸端蓋圓、擋油圈、氈封油圈、調(diào)整墊片和螺塞；C類：墊圈、螺母、螺栓、銷、墊片1V通桌公辦道一出 貨出 貨滅火器電動鏟車下照燈廂式貨車四層貨架機機大齒端通*蓋外電動鏟車齒輪購件和:込.=座蓋蓋輪軸軸道四層貨架辦公桌四層貨架11P外外電動鏟車購購件件外 購 件122M廂式貨車進 貨24M廂式貨車2、倉庫面積及工作人員數(shù)量確定2.1、倉庫面積計算：F=Q/qa

18、(m2)q倉庫存放面積平均載荷(噸/平方米)a倉庫面積利用系數(shù)Q= PT/365( P-每年進庫材料數(shù)量，以噸計；T-材料儲備期定額，以日歷天數(shù)計，365-全年日歷天數(shù))-倉庫材料儲備量。假設P= 700噸，T= 10天，q= 0.5噸，a= 80%，則倉庫面積為：F= Q/qa = 700X 10/ (365 X 0.5 X 80%)= 48 ( m22.2、人員數(shù)量確定：n=PK/ab則工作人員數(shù)量為： n = PK/2ab = 700 X 5.0/ (2 X 2 X 300)= 3 (人)所以，半成品庫只需要 68人管理即可，其中，每一班中34人。主要兩人負責車間物料組配及發(fā)送，再一人負

19、責外購貨物分揀，按類劃分處理，剩余一人負責綜合管理，如進貨，分類，換裝，上貨架等。3、技術(shù)評價如上圖所示，一共 9排貨架，每排貨架共分四層，其空缺系數(shù)H的期望值堆貨形態(tài)空缺數(shù)狀態(tài)出現(xiàn)概率四層(滿載)01/4取走一層，空一層，剩二層1/41/4取走二層，空二層，剩二層2/41/4取走三層，空三層，剩一層3/41/4假設以上四種情況概率均等，則每一種情況概率為1/4，空缺系數(shù)H的期望值：(1) 空缺系數(shù) H 的期望值：E(H)= 1/4 X 0 + 1/4 X 1/4 + 1/4 X 2/4 + 1/4 X 3/4 = 0.375(2) 庫容量損失計道損失容量損通道面積通道損失+空缺損塗1) 通道損失：總面積 24'2) 空缺損